Перегони сигналів — явище невідповідності роботи реальних цифрових пристроїв та змодельованих схем. Це відбувається через перехідні процеси та затримки у реальних схемах — сигнал не приходить, не наростає та не спадає миттєво. Таким чином, якщо сигнал вийшов із якогось джерела у час t0 ,а проміжне коло, наприклад логічний елемент, вносить затримку tз , то сигнал затримається на час tз , а не з'явиться на виході логічного елемента миттєво.
Приклад
Коректність роботи пристроїв залежить від електричних параметрів компонентів, розглянемо приклад некоректної роботи.
Нехай існує деякий логічний елемент логічний елемент AND. Подаємо на нього послідовно 3 пари сигналів 10,01,10 , де 1 — високий рівень, 0 — низький рівень.
За таких умов на виході ідеальної схеми AND завжди повинен бути низький рівень. Оскільки сигнал має час наростання/спадання та може випереджати/відставати від іншого сигналу то отримаємо наступні процеси:
- На вході 1 — високий рівень («1»), на вході 2 низький рівень («0»). На виході низький рівень («0»).
- На вході 1 — спадаючий сигнал, на вході 2 — наростаючий сигнал. На виході невизначений сигнал, коли наростання одного сигналу «зустрінеться» зі спаданням іншого сигналу у точці, де напруга буде достатньою для високого рівня ми отримаємо небажаний імпульс на виході.
- На вході 1 — «0», на вході 2 — «0». На виході «0».
- На вході 2 — спадаючий сигнал, на вході 1 — наростаючий сигнал. На виході невизначений сигнал, коли наростання одного сигналу «зустрінеться» зі спаданням іншого сигналу у точці, де напруга буде достатньою для високого рівня ми отримаємо небажаний імпульс на виході.
- На вході 1 — «1», на вході 2 «0». На виході «0».
Усунення
Для усунення ефекту перегонів сигналів використовують регістри, котрі реагують не на рівень, а на фронт тактового імпульсу і тоді говорять, що стан синхронізований із тактовою частотою. Наприклад D-Flip-Flop
Джерела
- Digital Design and Computer Architecture р.2.6.1
- Digital Design and Computer Architecture р.3.3.2
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Nemaye perevirenih versij ciyeyi storinki jmovirno yiyi she ne pereviryali na vidpovidnist pravilam proektu Peregoni signaliv yavishe nevidpovidnosti roboti realnih cifrovih pristroyiv ta zmodelovanih shem Ce vidbuvayetsya cherez perehidni procesi ta zatrimki u realnih shemah signal ne prihodit ne narostaye ta ne spadaye mittyevo Takim chinom yaksho signal vijshov iz yakogos dzherela u chas t0 a promizhne kolo napriklad logichnij element vnosit zatrimku tz to signal zatrimayetsya na chas tz a ne z yavitsya na vihodi logichnogo elementa mittyevo Simulyaciya roboti AND u GreenPAK Designer Triger DFFPrikladred Korektnist roboti pristroyiv zalezhit vid elektrichnih parametriv komponentiv rozglyanemo priklad nekorektnoyi roboti Nehaj isnuye deyakij logichnij element logichnij element AND Podayemo na nogo poslidovno 3 pari signaliv 10 01 10 de 1 visokij riven 0 nizkij riven Za takih umov na vihodi idealnoyi shemi AND zavzhdi povinen buti nizkij riven Oskilki signal maye chas narostannya spadannya ta mozhe viperedzhati vidstavati vid inshogo signalu to otrimayemo nastupni procesi Na vhodi 1 visokij riven 1 na vhodi 2 nizkij riven 0 Na vihodi nizkij riven 0 Na vhodi 1 spadayuchij signal na vhodi 2 narostayuchij signal Na vihodi neviznachenij signal koli narostannya odnogo signalu zustrinetsya zi spadannyam inshogo signalu u tochci de napruga bude dostatnoyu dlya visokogo rivnya mi otrimayemo nebazhanij impuls na vihodi Na vhodi 1 0 na vhodi 2 0 Na vihodi 0 Na vhodi 2 spadayuchij signal na vhodi 1 narostayuchij signal Na vihodi neviznachenij signal koli narostannya odnogo signalu zustrinetsya zi spadannyam inshogo signalu u tochci de napruga bude dostatnoyu dlya visokogo rivnya mi otrimayemo nebazhanij impuls na vihodi Na vhodi 1 1 na vhodi 2 0 Na vihodi 0 Usunennyared Dlya usunennya efektu peregoniv signaliv vikoristovuyut registri kotri reaguyut ne na riven a na front taktovogo impulsu i todi govoryat sho stan sinhronizovanij iz taktovoyu chastotoyu Napriklad D Flip FlopDzherelared Digital Design and Computer Architecture r 2 6 1 Digital Design and Computer Architecture r 3 3 2 Otrimano z https uk wikipedia org wiki Peregoni signaliv